ADN girază
| ADN topoizomeraza (ATP-hidrolizator) | |
|---|---|
 Model tridimensional al enzimei | |
| Numărul CE | 5.99.1.3 |
| Clasă | Izomeraza |
| Numele sistematic | |
| ADN topoizomeraza (AP-hidrolizator) | |
| Alte nume | |
| ADN topoizomeraza tip II; ADN-girază; ADN topoizomeraza II | |
| Baze de date | BRENDA , EXPASY , GTD , PPB ( RCSB PPB PDBe PDBj PDBsum ) |
| Sursa:IUBMB | |
ADN giraza este o enzimă care joacă un rol foarte important în replicarea ADN-ului , în special este o topoizomerază II care are două acțiuni principale:
- introduce, în loc să îndepărteze, super-bobinele negative ale moleculei de ADN din celulele procariote și, prin urmare, este responsabilă pentru supraîncărcarea negativă a cromozomilor procariotelor ;
- spre deosebire de topoizomerazele procariotice de clasa I și topoizomerazele eucariotice de clasa II, care elimină bobinele relaxând și / sau stabilizând molecula de ADN, ADN giraza facilitează desfășurarea (denaturarea) dublei spirale ADN, necesară pentru implementarea diferitelor reacții, precum deschiderea a helixului dublu de către helicază , la începutul replicării și transcrierii ADN-ului .
Model mecanico-chimic al activității girazei
Într-un studiu al unei singure molecule [1], care a caracterizat activitatea ADN-girazei în funcție de „tensiunea” ADN-ului (înțeleasă ca forță aplicată) și a ATP, a propus modelul mecanico-chimic. Până la legarea sa de ADN (starea „Gyrase-ADN”), există competiție între plierea ADN și disociere, în timp ce creșterea tensiunii ADN crește probabilitatea de disociere. Până la plierea și hidroliza ATP, două superbobine negative sunt introduse în șablon, oferind oportunități pentru evenimente ulterioare de împachetare și superbobinare.
Inhibarea ADN-girazei de către antibiotice
ADN giraza (în engleză : DNA gyrase) se află în procariote și în unele eucariote (și nu în virus ), dar enzimele diferitelor specii nu sunt întru totul similare ca structură sau secvență și au afinități diferite pentru molecule diferite.
Enzima nu este prezentă la om și acest lucru face din ADN giraza o țintă excelentă pentru antibiotice, fără a provoca reacții adverse grave la pacienți.
Există două clase de antibiotice care inhibă gyraze:
- Aminocumarine (care includ novobiocina ). Amino- cumarinele funcționează pe baza inhibării competitive a transducției de energie a ADN-girazei datorită legăturii pe care o formează cu situsul activ al ATPazei situat în subunitatea GyrB.
- Chinolonele (includ de exemplu acidul nalidixic și ciprofloxacina ). Chinolonele leagă aceste enzime și previn decatenarea lor pentru replicarea ADN-ului . Bacteriile care rezistă chinolonelor posedă frecvent topoizomeraze cu mutații mari care rezistă la legarea chinolonelor.
Organisme care posedă ADN girază
- Bacterii gram negative : Brucella , Citrobacter , Enterobacter , Escherichia coli , Listeria , Mycoplasma hominis , Neisseria gonorrhoeae , Neisseria meningitidis , Proteus , Salmonella , Serratia marcescens , Shigella , Vibrio cholerae , Yersinia pestis , Aeromonas , Plesiomonas
- Bacterii gram pozitive : Mycobacterium tuberculosis , Staphylococcus , Streptococcus (sunt parțial rezistente la inhibitorii ADN-girazei)
Organisme fără ADN girază (insensibile la inhibitorii ADN girazei)
- Unele bacterii : Bacteroides , Borrelia , Nocardia asteroides , Treponema pallidum , Ureaplasma urealyticum
- Toate ciupercile zahararomicete , de exemplu: Candida albicans
- Toate virusurile , de exemplu virusul „ Gripă , HIV , virusul herpes , HPV , Paramyxoviridae , Rhinovirus etc.
Notă
- ^ Gore J, Bryant Z, Stone MD, Nollmann M, Cozzarelli NR, Bustamante C , "Analiza mecanochimică a ADN-girazei folosind urmărirea perlelor rotorului" , Nature 2006 5 ianuarie (Vol. 439): 100-104.
